Из серии забытых проектов: советский волоконно-оптический прицел-дублёр для танка
Не секрет, что прицелы танка — весьма уязвимое оборудование, при повреждении которого (пулями, осколками или снарядами) машина, как это модно нынче говорить, становится «слепой», полностью утрачивая боеспособность. Поэтому наличие резервных прицельных приспособлений, даже самых простецких по своему функционалу, может в буквальном смысле спасти и танк, и его экипаж в тех ситуациях, когда основные прицелы выведены из строя.
Конечно, применительно к современным отечественным танкам данная проблема уже не так актуальна. Однако в СССР темой установки дублирующих прицелов интересовались довольно плотно — и не безрезультатно, примером чего может служить чрезвычайно компактный, не требующий наличия сложных оптических схем и не «отжирающий» энергию из бортовой сети волоконно-оптический прицел, разработанный в 1980-х годах.
К сожалению, работы по его дальнейшему совершенствованию были прекращены, и в серию он, естественно, не пошёл. Тем не менее изделие с технической точки зрения получилось интересным, поэтому его тех. описание и результаты испытаний, опубликованные в 1989 году, к прочтению рекомендуем.
Предлагается решение проблемы оснащения отечественных танков прицелами-дублерами наводчика на основе волоконно-оптических систем. Приводятся результаты экспериментальных исследований макетных образцов прицелов-дублеров.
Отечественные танки не имеют прицелов-дублеров, которые могли бы обеспечивать наводчику возможность ведения стрельбы при выходе из строя основного прицела. Несмотря на попытки создания прицелов-дублеров с зависимой линией прицеливания различного конструктивного исполнения, вопрос их внедрения на танках по ряду причин остается открытым. При отсутствии свободных объемов заброневого пространства на рабочем месте наводчика наиболее приемлемо волоконно-оптическое устройство небольшого размера с гибким оптическим каналом.
Главным препятствием к широкому применению волоконно-оптических прицелов с зависимой линией прицеливания является ненадежность волоконно-оптического жгута. Излом жил при его многократных изгибах сопровождается ухудшением характеристик прицела. Так, в соответствии с ОСТ 3-3990—87 «Жгуты волоконно-оптические гибкие» (технические условия с 01.04.87) жгуты должны гарантировать сохранение своих параметров для регламентированных углов, радиусов и угловых скоростей изгибов только на время воздействия допустимого числа изгибов. Последующая эксплуатация приводит к изломам световедущих жил, к ухудшению оптических характеристик. Это обстоятельство остается непреодолимым препятствием при обычной установке волоконно-оптических приборов с размещением головной части на пушке, а окулярной — на башне танка.
Рассмотрим схему, позволяющую исключить непроизводительные изгибы жгута и, следовательно, удлинить срок его службы. Учитывая эпизодичность применения прицела-дублера, целесообразно разместить его головную и окулярную части в нерабочем положении на пушке. Таким образом, на время работы наводчика с основным прицелом волоконно-оптический жгут не будет подвержен изгибам. Только в случае практической необходимости в прицеле-дублере его окулярная часть снимается с пушки и устанавливается в узле крепления на башне танка.
В предельном случае ведения непрерывной стрельбы до полного расходования боекомплекта число перегибов жгута вычисляется по формуле n = Вtf, где В — боекомплект танка; t, f — средние значения временного интервала между выстрелами и частоты колебаний корпуса танка при движении. Принимая следующие численные значения: В = 40 выстр., t = 1 мин, f = 1 Гц, получим n = 2400, что примерно в 4 раза меньше допустимой величины.
Этот расчет дает основание ожидать, что предложенная схема установки прицела-дублера обеспечит стрельбу до полного расходования боеприпаса даже в случае непредвиденного выхода из строя основного прицела наводчика в самом начале боевых действий. В прежней схеме начало излома световедущих жил происходит примерно через 3 ч непрерывной работы стабилизатора вооружения. В условиях боевых действий он может оказаться или с существенно худшими характеристиками, или даже вышедшим из строя из-за изломов световедущих жил.
Рис. 1. Схемы прицела-дублера с неподвижной призмой в крыше башни (а) и с выходным окном в бронемаске (б): 1 — объектив; 2 — головная часть; 3 — прицельная сетка; 4 — волоконно-оптический жгут; 5 — окуляр; 6 — окулярная часть; 7 — призмы; 8 — призмы спектрального разложения и свертывания изображения.
Второй способ сохранения волоконно-оптических жгутов заключается в креплении всего прицела на башне танка. Для приведения в рабочее состояние головная часть снимается с башни и устанавливается в узле крепления к пушке. При этом требуется обеспечить повторяемость точной установки головной части прицела на пушке, строгую и надежную фиксацию ее в разъемном узле крепления для обеспечения согласования линии прицеливания с осью канала ствола. Очевидно, что этот способ исключения непроизводительных изгибов жгута конструктивно более сложен, чем у прицелов-дублеров с постоянно закрепленной головной частью на пушке.
Рассмотрим более подробно особенности оптико-кинематических схем двух вариантов прицелов-дублеров (рис. 1), разработка и экспериментальные исследования которых выполнены в последние годы. В обоих вариантах головная 2 и окулярная 6 части в нерабочем положении прицела-дублера установлены на пушке. Оптические системы прицелов состоят из объективов 1, жгутов 4, прицельной сетки 3, окуляра 5, призм 8 спектрального разложения и свертывания изображения. Кроме того, в схеме прицела (рис. 1, а) перед объективом размещены две призмы 7: одна связана с корпусом его головной части, другая установлена в крыше башни танка. Призмы 7 обеспечивают необходимый излом оптической оси на входе прицела и прохождение пучков лучей сквозь отверстие в крыше башни. Для этого варианта схемы прицела важно также добиться оптимального взаимного размещения призм с целью уменьшения срезания пучков лучей при прокачке пушки и получения минимальных габаритов призмы, устанавливаемой в крыше башни.
Рис. 2. Общий вид прицела-дублера: а — макет № 1; б — макет № 2
Эти схемы отличаются различным входом пучков лучей: через отверстие с призмой в крыше башни или через отверстие в бронемаске пушки.
Эти схемы воплощены в виде экспериментальных макетов прицелов-дублеров (рис. 2). Макет № 1 разработан с использованием готовых оптических узлов от других приборов, а макет № 2 был изготовлен промышленным способом (таблица).
Разработка макетов выполнена с учетом габаритных ограничений их размещения на рабочем месте наводчика танка Т-80. Установка осуществлена на двух танках без изменения их компоновки при незначительных доработках бронемаски (макет № 2) и подвижного ограждения пушки и башни.
Стационарные, ходовые и стрельбовые испытания макетов проведены в соответствии с ОСТ В 3-1830—83. Были исследованы: возможность наблюдения в прицел во всем диапазоне углов прокачки пушки (в том числе и при движении танка), выверка по контрольной мишени, увод линии прицеливания, сбивание выверки, результаты стрельбы с места при наведении на цель ручным приводом. Испытания показали высокую результативность стрельб. Так, например, несмотря на неблагоприятные метеоусловия их проведения (дождь со снегом, плохая видимость), при работе с макетом № 2 получены следующие результаты стрельб на 1000 м осколочно-фугасным (ОФС) и 1600 м кумулятивным (КС) снарядами:
Испытания подтвердили повышение качества изображения и устранение непроизводительных изгибов волоконно-оптических жгутов.
Предложен способ перевода волоконно-оптического прицела-дублера с зависимой линией прицеливания в рабочее положение при размещении его окулярной части на пушке. Способ уменьшает непроизводительные изгибы жгута, являющиеся причиной преждевременного выхода его из строя из-за поломок световедущих жил, и открывает возможность использования их на танках.
Вывод. Использование волоконно-оптических систем позволяет создать достаточно простой прицел-дублер наводчика танка.
Источники:
П.М. Астафуров, Ю.В. Архипов, В.А. Блинов и др. Прицел-дублёр для наводчика танка/П.М. Астафуров, Ю.В. Архипов, В.А. Блинов и др. // Вестник бронетанковой техники. – 1989. – №3.
Конечно, применительно к современным отечественным танкам данная проблема уже не так актуальна. Однако в СССР темой установки дублирующих прицелов интересовались довольно плотно — и не безрезультатно, примером чего может служить чрезвычайно компактный, не требующий наличия сложных оптических схем и не «отжирающий» энергию из бортовой сети волоконно-оптический прицел, разработанный в 1980-х годах.
К сожалению, работы по его дальнейшему совершенствованию были прекращены, и в серию он, естественно, не пошёл. Тем не менее изделие с технической точки зрения получилось интересным, поэтому его тех. описание и результаты испытаний, опубликованные в 1989 году, к прочтению рекомендуем.
Прицел-дублёр для наводчика танка
Предлагается решение проблемы оснащения отечественных танков прицелами-дублерами наводчика на основе волоконно-оптических систем. Приводятся результаты экспериментальных исследований макетных образцов прицелов-дублеров.
Отечественные танки не имеют прицелов-дублеров, которые могли бы обеспечивать наводчику возможность ведения стрельбы при выходе из строя основного прицела. Несмотря на попытки создания прицелов-дублеров с зависимой линией прицеливания различного конструктивного исполнения, вопрос их внедрения на танках по ряду причин остается открытым. При отсутствии свободных объемов заброневого пространства на рабочем месте наводчика наиболее приемлемо волоконно-оптическое устройство небольшого размера с гибким оптическим каналом.
Главным препятствием к широкому применению волоконно-оптических прицелов с зависимой линией прицеливания является ненадежность волоконно-оптического жгута. Излом жил при его многократных изгибах сопровождается ухудшением характеристик прицела. Так, в соответствии с ОСТ 3-3990—87 «Жгуты волоконно-оптические гибкие» (технические условия с 01.04.87) жгуты должны гарантировать сохранение своих параметров для регламентированных углов, радиусов и угловых скоростей изгибов только на время воздействия допустимого числа изгибов. Последующая эксплуатация приводит к изломам световедущих жил, к ухудшению оптических характеристик. Это обстоятельство остается непреодолимым препятствием при обычной установке волоконно-оптических приборов с размещением головной части на пушке, а окулярной — на башне танка.
Рассмотрим схему, позволяющую исключить непроизводительные изгибы жгута и, следовательно, удлинить срок его службы. Учитывая эпизодичность применения прицела-дублера, целесообразно разместить его головную и окулярную части в нерабочем положении на пушке. Таким образом, на время работы наводчика с основным прицелом волоконно-оптический жгут не будет подвержен изгибам. Только в случае практической необходимости в прицеле-дублере его окулярная часть снимается с пушки и устанавливается в узле крепления на башне танка.
В предельном случае ведения непрерывной стрельбы до полного расходования боекомплекта число перегибов жгута вычисляется по формуле n = Вtf, где В — боекомплект танка; t, f — средние значения временного интервала между выстрелами и частоты колебаний корпуса танка при движении. Принимая следующие численные значения: В = 40 выстр., t = 1 мин, f = 1 Гц, получим n = 2400, что примерно в 4 раза меньше допустимой величины.
Этот расчет дает основание ожидать, что предложенная схема установки прицела-дублера обеспечит стрельбу до полного расходования боеприпаса даже в случае непредвиденного выхода из строя основного прицела наводчика в самом начале боевых действий. В прежней схеме начало излома световедущих жил происходит примерно через 3 ч непрерывной работы стабилизатора вооружения. В условиях боевых действий он может оказаться или с существенно худшими характеристиками, или даже вышедшим из строя из-за изломов световедущих жил.
Рис. 1. Схемы прицела-дублера с неподвижной призмой в крыше башни (а) и с выходным окном в бронемаске (б): 1 — объектив; 2 — головная часть; 3 — прицельная сетка; 4 — волоконно-оптический жгут; 5 — окуляр; 6 — окулярная часть; 7 — призмы; 8 — призмы спектрального разложения и свертывания изображения.
Второй способ сохранения волоконно-оптических жгутов заключается в креплении всего прицела на башне танка. Для приведения в рабочее состояние головная часть снимается с башни и устанавливается в узле крепления к пушке. При этом требуется обеспечить повторяемость точной установки головной части прицела на пушке, строгую и надежную фиксацию ее в разъемном узле крепления для обеспечения согласования линии прицеливания с осью канала ствола. Очевидно, что этот способ исключения непроизводительных изгибов жгута конструктивно более сложен, чем у прицелов-дублеров с постоянно закрепленной головной частью на пушке.
Рассмотрим более подробно особенности оптико-кинематических схем двух вариантов прицелов-дублеров (рис. 1), разработка и экспериментальные исследования которых выполнены в последние годы. В обоих вариантах головная 2 и окулярная 6 части в нерабочем положении прицела-дублера установлены на пушке. Оптические системы прицелов состоят из объективов 1, жгутов 4, прицельной сетки 3, окуляра 5, призм 8 спектрального разложения и свертывания изображения. Кроме того, в схеме прицела (рис. 1, а) перед объективом размещены две призмы 7: одна связана с корпусом его головной части, другая установлена в крыше башни танка. Призмы 7 обеспечивают необходимый излом оптической оси на входе прицела и прохождение пучков лучей сквозь отверстие в крыше башни. Для этого варианта схемы прицела важно также добиться оптимального взаимного размещения призм с целью уменьшения срезания пучков лучей при прокачке пушки и получения минимальных габаритов призмы, устанавливаемой в крыше башни.
Рис. 2. Общий вид прицела-дублера: а — макет № 1; б — макет № 2
Эти схемы отличаются различным входом пучков лучей: через отверстие с призмой в крыше башни или через отверстие в бронемаске пушки.
Эти схемы воплощены в виде экспериментальных макетов прицелов-дублеров (рис. 2). Макет № 1 разработан с использованием готовых оптических узлов от других приборов, а макет № 2 был изготовлен промышленным способом (таблица).
Разработка макетов выполнена с учетом габаритных ограничений их размещения на рабочем месте наводчика танка Т-80. Установка осуществлена на двух танках без изменения их компоновки при незначительных доработках бронемаски (макет № 2) и подвижного ограждения пушки и башни.
Стационарные, ходовые и стрельбовые испытания макетов проведены в соответствии с ОСТ В 3-1830—83. Были исследованы: возможность наблюдения в прицел во всем диапазоне углов прокачки пушки (в том числе и при движении танка), выверка по контрольной мишени, увод линии прицеливания, сбивание выверки, результаты стрельбы с места при наведении на цель ручным приводом. Испытания показали высокую результативность стрельб. Так, например, несмотря на неблагоприятные метеоусловия их проведения (дождь со снегом, плохая видимость), при работе с макетом № 2 получены следующие результаты стрельб на 1000 м осколочно-фугасным (ОФС) и 1600 м кумулятивным (КС) снарядами:
Испытания подтвердили повышение качества изображения и устранение непроизводительных изгибов волоконно-оптических жгутов.
Предложен способ перевода волоконно-оптического прицела-дублера с зависимой линией прицеливания в рабочее положение при размещении его окулярной части на пушке. Способ уменьшает непроизводительные изгибы жгута, являющиеся причиной преждевременного выхода его из строя из-за поломок световедущих жил, и открывает возможность использования их на танках.
Вывод. Использование волоконно-оптических систем позволяет создать достаточно простой прицел-дублер наводчика танка.
Источники:
П.М. Астафуров, Ю.В. Архипов, В.А. Блинов и др. Прицел-дублёр для наводчика танка/П.М. Астафуров, Ю.В. Архипов, В.А. Блинов и др. // Вестник бронетанковой техники. – 1989. – №3.